(57)【要約】【課題】  ライン稼働率の低下を抑制可能な溶接チップの管理装置を提供する。【解決手段】  車種データ管理テーブル２０および打点設定テーブル２１とチップドレス後の現在の累計打点数とからチップドレス起動打点設定テーブル２３で設定したチップドレス起動打点数に達する際の車種およびそれ以前の車種を予測し、チップドレス起動打点数への到達時の車種がチップドレス起動車種設定テーブル２２で設定したものである場合にはその車体溶接時に、チップドレス起動車種設定テーブル２２で設定したものでない場合にはチップドレス起動打点数への到達時以前に存在するチップドレス起動車種設定テーブル２２で設定した車体の溶接時にチップドレスを起動させるようにした。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接組立ライン上を搬送される複数の種類のワークに対して、溶接ガンにより複数箇所のスポット溶接を行う溶接チップの管理装置であって、
予め設定されるワークの生産順序および種類を記憶するワーク種類管理手段と、
ワークの種類別の溶接打点数を記憶する打点設定手段と、
溶接チップのチップドレスを起動させるワークの種類を記憶するチップドレス起動ワーク種設定手段と、
溶接チップのチップドレス起動打点数を記憶するチップドレス起動打点設定手段と、
ワーク種類管理手段および打点設定手段とチップドレス後の現在の累計打点数とからチップドレス起動打点設定手段で設定したチップドレス起動打点数に達する際のワーク種類およびそれ以前のワーク種類を予測し、チップドレス起動打点数への到達時のワーク種がチップドレス起動ワーク種設定手段で設定したものである場合にはそのワーク溶接時に、チップドレス起動ワーク種設定手段で設定したものでない場合にはチップドレス起動打点数への到達時以前に存在するチップドレス起動ワーク種設定手段で設定したワーク種類の溶接時に、チップドレスを起動させるよう記憶するチップドレス作業指示手段と、を備えていることを特徴とする溶接チップの管理装置。
【請求項２】
前記チップドレス作業指示手段は、チップドレス起動打点数への到達時のワーク種がチップドレス起動ワーク種設定手段で設定したものでない場合に、チップドレス起動打点数への到達時以前にチップドレス起動ワーク種設定手段で設定したワーク種類が存在する時にはその溶接時に、存在しない時にはチップドレス起動打点数への到達時のワーク溶接時にチップドレスを起動させるよう記憶するものであることを特徴とする請求項１に記載の溶接チップの管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車体生産ラインの溶接チップの管理装置に関し、特にチップドレッサを備えた多数の溶接ロボットよりなるロボット群により自動車車体の溶接組立を行うにあたり、各溶接ロボットの溶接チップのチップドレス時期を管理する溶接チップの管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の溶接ロボット（以下単にロボットという）を中心として構成された自動車車体の溶接組立ラインにおいては、それぞれのロボットの近傍にチップドレッサを設け、所定のチップドレス周期でスポット溶接ガンの溶接チップ（電極チップ）のドレッシングを行うようにしている。例えば、ロボット毎にそれぞれチップドレス周期となる設定サイクル数（生産台数）を予め設定しておき、設定サイクル数に達したときに各ロボット毎にチップドレスを行わせるようにしている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−９６３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来例では、ロボット毎に累計サイクル数が設定サイクル数に達した時にチップドレスを行うため、ロボット毎の打点数および各車種毎の打点数が異なる車体の溶接組立ラインにおいては、比較的打点数が多い車種の溶接作業後にチップドレスが起動される等によりチップドレス時間が十分に取れずにライン停止が発生してライン稼動率が低下することがあった。また、同様の理由により、チップドレスが必要な最適打点数ではドレスできないという問題もあった。
【０００４】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、ロボットの車種毎の動作時間から生産に影響がでないようなチップドレスのタイミングに設定することにより、ライン稼働率の低下を抑制可能な溶接チップの管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、予め設定されるワークの生産順序および種類を記憶するワーク種類データ管理手段と、ワークの種類別の溶接打点数を記憶する打点設定手段と、溶接チップのチップドレスを起動させるワークの種類を記憶するチップドレス起動ワーク種設定手段と、溶接チップのチップドレス起動打点数を記憶するチップドレス起動打点設定手段と、ワーク種類データ管理手段および打点設定手段とチップドレス後の現在の累計打点数とからチップドレス起動打点設定手段で設定したチップドレス起動打点数に達する際のワーク種類およびそれ以前のワーク種類を予測し、チップドレス起動打点数への到達時のワーク種がチップドレス起動ワーク種設定手段で設定したものである場合にはそのワーク溶接時に、チップドレス起動ワーク種設定手段で設定したものでない場合にはチップドレス起動打点数への到達時以前に存在するチップドレス起動ワーク種設定手段で設定したワーク種類の溶接時に、チップドレスを起動させるよう記憶するチップドレス作業指示手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
したがって、本発明では、ワーク種類データ管理手段および打点設定手段とチップドレス後の現在の累計打点数とからチップドレス起動打点設定手段で設定したチップドレス起動打点数に達する際のワーク種類およびそれ以前のワーク種類を予測し、チップドレス起動打点数への到達時のワーク種がチップドレス起動ワーク種設定手段で設定したものである場合にはそのワーク溶接時に、チップドレス起動ワーク種設定手段で設定したものでない場合にはチップドレス起動打点数への到達時以前に存在するチップドレス起動ワーク種設定手段で設定したワーク種類の溶接時に、チップドレスを起動させるため、チップドレス起動ワーク種設定手段により溶接点数の少ないワークを設定することにより、チップドレスの余裕時間を生み出すことができ、ライン停止を減少できて設備稼働率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【０００８】
図１および図２は、本発明の一実施形態を示す図で、車体組立ラインの各ステージＳ１０，Ｓ２０，Ｓ３０・・・はそれぞれに固有のロボット号機番号を有する複数の溶接ロボット（以下単にロボットという）１，１…を中心として構成されており、各ロボット１の近傍にはスポット溶接ガン１４の溶接チップ（電極チップ）１５をドレッシングするためのチップドレッサ２が設けられている。そして、各ロボット１にはロボット制御盤１１が、チップドレッサ２にはチップドレッサ制御盤１２がそれぞれに付帯しており、各ロボット１および各チップドレッサ２は、ロボット制御盤１１およびチップドレッサ制御盤１２を介して上位のライン制御装置１３からの指示により制御されるようになっている。チップドレッサ２は、それぞれのチップドレッサ制御盤１２により制御され、図３に示すように、回転駆動される円板状のカッター１６をロボット１の溶接ガン１４の開閉動作により上下のチップ１５，１５で加圧挾持することによりドレッシングを行う。
【０００９】
各ロボット制御盤１１には、生産する車種毎の溶接作業ルーチンが記憶されており、ステージに搬送された図示されていない車体のＩＤカードの生産キーナンバーおよびスペックデータ（車種等）から対応する溶接作業ルーチンを選択して車種毎に設定された溶接作業を実行する。溶接作業の終了時には、実績データ（例えば、ステージ番号、固有のロボット号機番号、打点数）をＩＤカードの生産キーナンバーと共にライン制御装置１３に出力し、ライン制御装置１３は実績データ（図示していない）として記憶し且つトラッキングデータを更新する。
【００１０】
ライン制御装置１３は、図４に示すように、上位の生産管理コンピュータ１０よりの生産指示された車種データ管理テーブル２０（各ステージの生産車種のトラッキングデータを含む）、打点設定テーブル２１、チップドレス起動車種設定テーブル２２、チップドレス起動打点数テーブル２３、チップドレス作業指示テーブル２４を備える。シーケンス処理ブロック２５は、車種データ管理テーブル２０、打点設定テーブル２１、チップドレス起動車種設定テーブル２２、チップドレス起動打点テーブル２３からチップドレス作業指示データを演算して、前記チップドレス作業指示テーブル２４に記憶させる。また、シーケンス処理ブロック２５は、チップドレス作業指示テーブル２４に記憶されたチップドレス作業指示データに基づいてチップドレスの起動指令を対応するステージのロボット制御盤１１およびチップドレス制御盤１２に出力し、チップドレスを実行させる。
【００１１】
前記打点設定テーブル２１には、図５に示すように、各ロボット１の車種別の溶接打点数が予め設定されて記憶されている。前記チップドレス起動車種設定テーブル２２には、図６に示すように、各ロボット１毎に比較的打点数が少なく他のロボット１の作業中においてもチップドレスが可能となる車種（図中「１」として）を予め設定して記憶されている。前記チップドレス起動打点数設定テーブル２３には、図７に示すように、各ロボット１毎にチップドレスが必要となる打点数を予め設定して記憶されている。前記車種データ管理テーブル２０には、図８に示すように、上位の生産管理コンピュータ１０よりの生産キーナンバー、スペックデータからなる生産計画データが入力され、既に当該生産ラインに投入された車体に対しては、各ステージ通過の際のＩＤカードによる生産キーナンバーの読み取りによりどのステージに位置するかのトラッキングデータが付されて記憶されている（トラッキングデータのないものは、投入予定の車種である）。そして、車体がステージを進むに連れて車種データ管理テーブル２０のデータは矢印の方向に１ステージづつに順次更新される。
【００１２】
前記チップドレス作業指示テーブル２４は、図９に示すように、各ステージの各ロボット１に対するチップドレス起動フラグの有無およびチップドレス起動生産キーナンバーを記憶させるもので、チップドレス作業が実行されるとチップドレス起動フラグとチップドレスを起動させる生産キーナンバーとが消去され、シーケンサ処理装置２５により定期的に実行されるチップドレス起動設定処理作業により、チップドレス起動フラグが設定されていない溶接ロボット１に対するチップドレス起動フラグとチップドレス起動生産キーナンバーとが再設定される。
【００１３】
次に、図１０により、以上述べたシーケンス処理装置２５により定期的に実行されるチップドレス起動設定処理をフローチャートにして説明する。
【００１４】
ステップＳ１では、生産指示データである車種データ管理テーブル２０の生産指示・トラッキングデータ、打点設定テーブル２１の各ロボット１の車種別設定打点データ、チップドレス起動車種設定テーブル２２の各ロボットのチップドレス起動車種設定データ、チップドレス起動打点設定テーブル２３の各ロボットのチップドレス起動打点数データを読み込む。
【００１５】
ステップＳ２では、チップドレス起動フラグの設定がない対象とするロボット１の前回のチップドレスからの累計打点数を実績データから読み込む。
【００１６】
ステップＳ３では、当該ロボット１が次に溶接する車種を生産指示トラッキングデータより読み取り、車種別打点設定データからその車種に対する打点数を、前記累計打点数に加えて、新たな累計打点数とする。
【００１７】
ステップＳ４では、前記累計打点数がそのロボット１のチップドレス起動打点数を超えるか否かを判断し、超える場合にはステップＳ５へ進み、超えない場合にはステップＳ３へ戻り、累計打点数に更に次に溶接する車種に対する打点数を加算し、再びステップＳ４において、累計打点数がそのロボット１のチップドレス起動打点数を超えているか否かを判断し、累計打点数がそのロボット１のチップドレス起動打点数を超えるまで、これから溶接する車種を遡って繰り返す。
【００１８】
ステップＳ５では、現累計打点数（そのロボットの現在の累計打点数）からチップドレス起動打点数を超えるまでに、チップドレス起動車種設定データで設定した車種があるか否かが判断され、設定車種がある場合にはステップＳ６へ進み、設定車種がない場合にはステップＳ７へ進む。
【００１９】
ステップＳ６では、チップドレス起動打点数に最も近いチップドレス起動設定車種の生産キーナンバーとチップドレス起動フラグをチップドレス作業指示テーブル２４に書き込み、ステップＳ８へ進む。
【００２０】
ステップＳ７では、チップドレス起動打点に達した車体の生産キーナンバーとチップドレス起動フラグをチップドレス作業指示テーブル２４に書き込み、ステップＳ８へ進む。
【００２１】
ステップＳ８では、全ての溶接ロボット１について、チップドレス起動フラグが設定されているか否かが判断され、全ての溶接ロボット１にチップドレス起動フラグが設定されている場合には処理を終了する。チップドレス起動フラグが設定されていない溶接ロボット１がある場合には、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜ステップＳ７を繰り返し実行して、全ての溶接ロボット１に対してチップドレス起動フラグおよびチップドレス起動させる車体の生産キーナンバーをチップドレス作業指示テーブル２４に書き込み、処理を終了する。
【００２２】
以上のように構成された車体組立ラインにおいては、全てのステージでの組立・溶接作業が終了するごとに各ステージ上の車体が次のステージに搬送され、各ステージでは車体に装備されたＩＤカードを読み取り、ライン制御装置１３にＩＤカードの生産キーナンバーおよびスペックデータをステージ番号および固有のロボット号機番号と共に出力し、ＩＤカードの生産キーナンバーおよびスペックデータ（車種等）から対応する溶接作業ルーチンを選択して車種毎に設定された組立・溶接作業を実行する。
【００２３】
ライン制御装置１３では、シーケンス処理ブロック２５により入出力インターフェイス２６を介して入力された各ステージのＩＤカードの生産キーナンバーおよびスペックデータから車種データ管理テーブル２０のトラッキングデータを更新する。また、シーケンス処理ブロック２５は、ステージ番号、固有のロボット号機番号、生産キーナンバーからチップドレス作業指示テーブル２４を検索して、現在の生産ステップでチップドレスを起動させるロボット号機を選定し、該当するロボット号機１のロボット制御盤１１およびチップドレス制御盤１２に対してチップドレス起動を指令する。
【００２４】
チップドレス起動が指令されたロボット号機１が設置されたステージでは、チップドレス起動車種設定テーブル２２により設定した車種である場合には、同一ステージ上で他のロボット１の溶接作業が終了する以前に、該当するロボット号機１の溶接打点数が比較的少ないことから、該当するロボット号機１の溶接作業が終了し、引き続いて、ロボット制御盤１１およびチップドレス制御盤１２により該当ロボット号機１およびチップドレッサ２を作動させてチップドレス作業が実行される。この場合には、チップドレスによるライン停止は発生しないか比較的短時間となる。
【００２５】
また、チップドレス起動車種設定テーブル２２により設定した車種でなく、チップドレス起動打点設定テーブル２３で設定したチップドレス起動打点に達した場合には、同一ステージ上で他のロボット１の溶接作業終了以前に該当するロボット号機１の溶接作業が終了するとは限らないが、引き続いて、該当するロボット号機１のチップドレス作業が実行される。この場合には、チップドレスによるライン停止が発生するが、溶接チップ１５がチップドレス起動打点数を超えたばかりであるため、最適打点数でチップドレスできたことになる。
【００２６】
チップドレスが完了し同一ステージ上の他のロボット１の組立・溶接作業が完了すると、ロボット制御盤１１は、実績データ（例えば、ステージ番号、固有のロボット号機番号、打点数、チップドレスがなされた場合には、チップドレス完了信号）をＩＤカードの生産キーナンバーと共にライン制御装置１３に出力し、ライン制御装置１３は実績データ（図示していない）として記憶し且つトラッキングデータを更新する一方、チップドレス作業指示テーブル２４のチップドレス完了ロボット号機のチップドレス起動フラグおよび生産キーナンバーを消去する。
【００２７】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００２８】
（ア）溶接組立ライン上を搬送される複数の種類のワーク（車種）に対して、溶接ガンにより複数箇所のスポット溶接を行う溶接チップの管理装置であり、予め設定されるワーク（車体）の生産順序および種類（車種）を記憶するワーク種類管理手段（車種データ管理テーブル２０）と、ワークの種類別の溶接打点数を記憶する打点設定手段（打点設定テーブル２１）と、溶接チップのチップドレスを起動させるワークの種類を記憶するチップドレス起動ワーク種設定手段（チップドレス起動車種設定テーブル２２）と、溶接チップのチップドレス起動打点数を記憶するチップドレス起動打点設定手段（チップドレス起動打点設定テーブル２３）と、車種データ管理テーブル２０および打点設定テーブル２１とチップドレス後の現在の累計打点数とからチップドレス起動打点設定テーブル２３で設定したチップドレス起動打点数に達する際のワーク種類およびそれ以前のワーク種類を予測し、チップドレス起動打点数への到達時のワーク種がチップドレス起動車種設定テーブル２２で設定したものである場合にはそのワーク溶接時に、チップドレス起動車種設定テーブル２２で設定したものでない場合にはチップドレス起動打点数への到達時以前に存在するチップドレス起動車種設定テーブル２２で設定したワーク種類の溶接時に、チップドレスを起動させるようにしている。このため、チップドレス起動車種設定テーブル２２により溶接点数の少ないワークを設定することにより、チップドレスの余裕時間を生み出すことができ、ライン停止を減少できて設備稼働率を向上することができる。
【００２９】
（イ）また、チップドレス作業指示手段（チップドレス作業指示テーブル２４）は、チップドレス起動打点数への到達時のワーク種がチップドレス起動車種設定テーブル２２で設定したものでない場合に、チップドレス起動打点数への到達時以前にチップドレス起動車種設定テーブル２２で設定したワーク種類が存在する時にはその溶接時に、存在しない時にはチップドレス起動打点数への到達時のワーク溶接時にチップドレスを起動させるよう記憶するため、最適な打点数でチップドレスが行われ、溶接品質を向上させ、チップ交換回数を低減させることができる。
【００３０】
なお、上記実施形態において、自動車車体の溶接組立ラインに適用する溶接ロボットの電極チップついて説明しているが、図示しないが、他のワークの溶接組立ラインに適用する溶接ロボットの電極チップに適用してもよく、また、１ステージに複数の溶接ロボットを備えるものについて説明しているが、１ステージに１台の溶接ロボットを備えるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態を示す自動車車体の溶接組立ランの平面説明図。
【図２】同じく図２の要部の拡大斜視図。
【図３】同じくチップドレッサの構成を示す斜視図。
【図４】同じく図２の制御系のブロック回路図。
【図５】図４の打点設定テーブルの説明図。
【図６】図４のチップドレス起動車種設定テーブルの説明図。
【図７】図４のチップドレス起動打点設定テーブルの説明図。
【図８】図４の車種データ管理テーブルの説明図。
【図９】図４のチップドレス作業指示テーブルの説明図。
【図１０】図４での処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００３２】
１  溶接ロボット、ロボット
２  チップドレッサ
１１  ロボット制御盤
１２  チップドレス制御盤
１３  ライン制御装置
１４  溶接ガン
１５  電極チップ（溶接チップ）
２０  ワーク種データ管理手段としての車種データ管理テーブル
２１  打点設定手段としての打点設定テーブル
２２  チップドレス起動ワーク種設定手段としてのチップドレス起動車種設定テーブル
２３  チップドレス起動打点設定手段としてのチップドレス起動打点設定テーブル
２４  チップドレス作業指示手段としてのチップドレス作業指示テーブル
２５  シーケンス処理手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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